【手続補正書】
【提出日】平成18年2月24日(2006.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】薄膜トランジスタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  絶縁膜上に形成され、チャネル層を規定するソース・ドレイン層の一方である第１導電型の第１の多結晶半導体層と、前記絶縁膜内に形成され、前記第１の多結晶半導体層と電気的に接続される第２導電型の第２の多結晶半導体層とを備える薄膜トランジスタであって、
前記第２の多結晶半導体層から前記第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入による導電型の改変を防止する導電型改変防止構造を備える、薄膜トランジスタ。
【請求項２】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは前記絶縁膜に形成された開口部を介して直接に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
前記第２の多結晶半導体層内の前記第１の多結晶半導体層が接続される部分に、前記第１の多結晶半導体層の形成に先だって、前記開口部を介して第１導電型不純物のイオンを注入することにより形成された第１導電型の半導体領域である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは前記絶縁膜に形成された開口部を介して直接に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
第１導電型不純物のイオンを過剰に注入することによって、前記第２の多結晶半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するに至った前記第１の多結晶半導体層である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは前記絶縁膜に形成された開口部を介して直接に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
窒素が導入された前記第１の多結晶半導体層である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは前記絶縁膜に形成された開口部を介して直接に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
前記第２の多結晶半導体層上に、前記絶縁膜に先だって形成された第１導電型の第３の多結晶半導体層である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは、前記第１の多結晶半導体層および前記絶縁膜を貫通して形成された開口部に埋め込まれた、少なくとも一部が第１導電型の第３の多結晶半導体層を介して電気的に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
第１導電型不純物のイオンを過剰に注入することによって、前記第２の多結晶半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するに至った前記第３の多結晶半導体層である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】  前記第３の多結晶半導体層は、
前記第１導電型不純物のイオンの過剰注入前までの構成が、前記チャネル層の上部に、ゲート絶縁膜を介して設けられるゲート層と同一工程で形成される請求項６記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】  前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは、前記第１の多結晶半導体層および前記絶縁膜を貫通して形成された開口部に、前記第２の多結晶半導体層側から順に埋め込まれた、第２導電型の第４の多結晶半導体層、第１導電型の第３の多結晶半導体層を介して電気的に接続され、
前記導電型改変防止構造は、
第１導電型不純物のイオンを過剰に注入することによって、前記第２の多結晶半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するに至った前記第３の多結晶半導体層である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】  絶縁膜上に形成され、チャネル層を規定するソース・ドレイン層の一方である第１導電型の第１の多結晶半導体層と、前記絶縁膜内に形成され、前記第１の多結晶半導体層と電気的に接続される第２導電型の第２の多結晶半導体層とを備える薄膜トランジスタであって、
前記第２の多結晶半導体層から前記第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入を防止する不純物侵入防止構造を備える薄膜トランジスタ。
【請求項１０】  前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物を吸収するシンク層であって、
前記シンク層は、
前記第２の多結晶半導体層上に形成されたタングステンシリサイド層である請求項９記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】  前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、
前記侵入阻止層は、
膜厚が１〜１０ｎｍのシリコン窒化膜、あるいは膜厚が０．５〜５ｎｍのシリコン酸化膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成される請求項９記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１２】  前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、
前記侵入阻止層は、
窒化チタン膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成される請求項９記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１３】  前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、
前記侵入阻止層は、
表面がＴｉＳｉＮ合金層となったチタンシリサイド膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成される請求項９記載の薄膜トランジスタ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜トランジスタに関し、特に、不純物拡散による不具合を防止した薄膜トランジスタの構成に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、導電型の異なるポリシリコン層が接続される構成を有する薄膜トランジスタにおいて、不純物が拡散することによる不具合の発生を防止した薄膜トランジスタを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載の薄膜トランジスタは、絶縁膜上に形成され、チャネル層を規定するソース・ドレイン層の一方である第１導電型の第１の多結晶半導体層と、前記絶縁膜内に形成され、前記第１の多結晶半導体層と電気的に接続される第２導電型の第２の多結晶半導体層とを備える薄膜トランジスタであって、前記第２の多結晶半導体層から前記第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入による導電型の改変を防止する導電型改変防止構造を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明に係る請求項６記載の薄膜トランジスタは、前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは、前記第１の多結晶半導体層および前記絶縁膜を貫通して形成された開口部に埋め込まれた、少なくとも一部が第１導電型の第３の多結晶半導体層を介して電気的に接続され、前記導電型改変防止構造は、第１導電型不純物のイオンを過剰に注入することによって、前記第２の多結晶半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するに至った前記第３の多結晶半導体層である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明に係る請求項７記載の薄膜トランジスタは、前記第３の多結晶半導体層は、前記第１導電型不純物のイオンの過剰注入前までの構成が、前記チャネル層の上部に、ゲート絶縁膜を介して設けられるゲート層と同一工程で形成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明に係る請求項８記載の薄膜トランジスタは、前記第１の多結晶半導体層と前記第２の多結晶半導体層とは、前記第１の多結晶半導体層および前記絶縁膜を貫通して形成された開口部に、前記第２の多結晶半導体層側から順に埋め込まれた、第２導電型の第４の多結晶半導体層、第１導電型の第３の多結晶半導体層を介して電気的に接続され、前記導電型改変防止構造は、第１導電型不純物のイオンを過剰に注入することによって、前記第２の多結晶半導体層の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するに至った前記第３の多結晶半導体層である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
本発明に係る請求項９記載の薄膜トランジスタは、絶縁膜上に形成され、チャネル層を規定するソース・ドレイン層の一方である第１導電型の第１の多結晶半導体層と、前記絶縁膜内に形成され、前記第１の多結晶半導体層と電気的に接続される第２導電型の第２の多結晶半導体層とを備える薄膜トランジスタであって、前記第２の多結晶半導体層から前記第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入を防止する不純物侵入防止構造を備える。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本発明に係る請求項１０記載の薄膜トランジスタは、前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物を吸収するシンク層であって、前記シンク層は、前記第２の多結晶半導体層上に形成されたタングステンシリサイド層である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
本発明に係る請求項１１記載の薄膜トランジスタは、前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、前記侵入阻止層は、膜厚が１〜１０ｎｍのシリコン窒化膜、あるいは膜厚が０．５〜５ｎｍのシリコン酸化膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成されている。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本発明に係る請求項１２記載の薄膜トランジスタは、前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、前記侵入阻止層は、窒化チタン膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成されている。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本発明に係る請求項１３記載の薄膜トランジスタは、前記不純物侵入防止構造は、前記第２導電型不純物の侵入を阻止する侵入阻止層であって、前記侵入阻止層は、表面がＴｉＳｉＮ合金層となったチタンシリサイド膜であって、少なくとも、前記第２の多結晶半導体層上に形成されている。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３５９】
本発明に係る請求項６記載の薄膜トランジスタによれば、第１の多結晶半導体層内には、第２導電型不純物だけでなく第３の多結晶半導体層から第１導電型不純物が侵入するので、第１の多結晶半導体層内において第１導電型不純物が補償されてしまうことが防止され、導電型の改変が防止される。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３６０】
本発明に係る請求項７記載の薄膜トランジスタによれば、第３の多結晶半導体層をゲート層と同一工程で形成した後に第１導電型不純物のイオンの過剰注入を行うので、製造工程が簡略化できる。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３６２】
本発明に係る請求項８記載の薄膜トランジスタによれば、第１の多結晶半導体層内には、第２導電型不純物だけでなく第３の多結晶半導体層から第１導電型不純物が侵入するので、第１の多結晶半導体層内において第１導電型不純物が補償されてしまうことが防止され、導電型の改変が防止される。また、第４の多結晶半導体層が第２の多結晶半導体層だけでなく第２導電型の単結晶半導体層にも接続されているような場合に、第２導電型の単結晶半導体層との間で意図しない寄生ＰＮ接合が形成されることが防止される。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３７２】
本発明に係る請求項９記載の薄膜トランジスタによれば、第２の多結晶半導体層から第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入が防止され、トランジスタがダイオードになってしまうことが防止される。従って、ドレイン電流をカットオフできずに、異常なリーク電流が流れるといった不具合を防止した薄膜トランジスタを得ることができる。
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３７３】
本発明に係る請求項１０記載の薄膜トランジスタによれば、第２の多結晶半導体層上に形成されたタングステンシリサイド層によって第２導電型不純物が吸収され、第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入が防止される。
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３７６】
本発明に係る請求項１１記載の薄膜トランジスタによれば、少なくとも、第２の多結晶半導体層上に形成された、膜厚が１〜１０ｎｍのシリコン窒化膜、あるいは膜厚が０．５〜５ｎｍのシリコン酸化膜は、電気伝導性は有しながらも、不純物の移動は阻止するので、第１の多結晶半導体層への第２導電型不純物の侵入が防止される。
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３８０】
本発明に係る請求項１２記載の薄膜トランジスタによれば、少なくとも、第２の多結晶半導体層上に形成された窒化チタン膜は、緻密な構造を有するので不純物原子に対する拡散バリヤとしての作用が大きく、第２の多結晶半導体層からの第２導電型不純物の侵入が確実に防止される。
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３８２】
本発明に係る請求項１３記載の薄膜トランジスタによれば、少なくとも、第２の多結晶半導体層上に形成された表面がＴｉＳｉＮ合金層となったチタンシリサイド膜は、不純物を透過させない性質を有した導電体であり、第２の多結晶半導体層からの第２導電型不純物の侵入が確実に防止される。
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８７
【補正方法】削除
【補正の内容】